TWI618098B

TWI618098B - Touch panel sensor film

Info

Publication number: TWI618098B
Application number: TW105132223A
Authority: TW
Inventors: Takahiro Mori
Original assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-03-11
Also published as: JP6794994B2; WO2017090574A1; TW201727672A; JPWO2017090574A1

Abstract

本發明之課題在於提供適用於可撓性有機EL顯示元件等之電子顯示器時，可減低厚度或重量且氣體阻隔性優異之觸控面板感應器膜。該觸控面板感應器膜，係於基材上具有氣體阻隔層及導電層之觸控面板感應器膜，其特徵為前述氣體阻隔層至少於厚度方向，具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之區域，且前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內。

Description

觸控面板感應器膜

本發明係關於觸控面板感應器膜，尤其有關適用於具備觸控感測器之可撓性OLED等之電子裝置時，氣體阻隔性優異且可減低厚度或重量之具有氣體阻隔層及導電層之觸控面板感應器膜。

以往，於食品、包裝材料、醫藥品等之領域中，為了防止水蒸氣或氧等之氣體透過，而使用具有於樹脂基材之表面設有金屬或金屬氧化物之蒸鍍膜等之無機膜之比較簡單構造之氣體阻隔膜(以下於本申請案中亦稱為氣體阻隔膜)。

近幾年來，此種防止水蒸氣或氧等之透過之氣體阻隔膜逐漸利用於液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display：LCD)、有機電致發光顯示裝置(Organic Electroluminescence display：亦稱為Ogranic Light Emitting Diode：「OLED」)等之電子裝置領域。為了對此種電子裝置賦予可撓性與輕且不易龜裂之性質，有必要使用具有高氣體阻隔性之氣體阻隔膜，而不使用硬且易龜裂之玻璃基板。

上述電子裝置中，關於OLED，近幾年來，使用如可撓性塑膠或金屬箔之具有柔軟性之材料作為基板，而製造為即使如紙般彎曲亦可就此維持顯示性能之可撓性OLED作為下一世代平板顯示裝置而大受矚目。然而，該可撓性OLED顯示裝置之基板雖有輕量、耐衝擊性優異且便宜之優點，但有容易自外部浸入水分或氧之缺點。因此，為了防止氧及水分自外部侵入OLED內部及為了補足耐衝擊性等而設計三層構成之保護膜等，故而厚且重，而且增加製造費用等之方面成為問題(例如參考專利文獻1)。

進而，最近，關於可撓性OLED，雖期望開發具備觸控感應器之OLED，但由於追加觸控感應器，故而厚且重而且更增加製造費用等將成為問題，已提案對於此等問題之解決手段(例如參考專利文獻1)。更具體而言，提案有形成導電性圖型之氣體阻隔性膜作為觸控感應器。

另一方面，於氣體阻隔性層上形成導電性圖型時，因使用各種藥液，故有氣體阻隔性劣化之問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2014-110418號公報

本發明係鑑於上述問題、情況而完成者，期解決課題在於提供適用於可撓性有機EL顯示元件等之電子顯示器時，可減低厚度或重量且氣體阻隔性優異之觸控面板感應器膜。

本發明人等為解決上述課題，針對上述問題之原因等積極檢討之結果，發現針對於基材上具有氣體阻隔層及經圖型化之導電層之觸控面板感應器膜中，藉由設置具有含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之混合區域之氣體阻隔層作為氣體阻隔層，可解決上述課題，因而完成本發明。

亦即，本發明之上述課題係可藉由以下手段解決。

1.一種觸控面板感應器膜，其係於基材上具有氣體阻隔層及經圖型化之導電層的觸控面板感應器膜，其特徵為前述氣體阻隔層至少於厚度方向，具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之區域，且前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內。

2.如第1項之觸控面板感應器膜，其中前述氣體阻隔層於含有前述過渡金屬M2作為主成分之區域與含有前述非過渡金屬M1作為主成分之區域之間，具有前述混合區域。

3.如第1項或第2項之觸控面板感應器膜，其中前述非過渡金屬M1為矽(Si)。

4.如第1項至第3項中任一項之觸控面板感應器膜，其中前述過渡金屬M2為長週期表型週期表之第5族元素。

5.如第1項至第4項中任一項之觸控面板感應器膜，其中前述過渡金屬M2為鈮(Nb)或鉭(Ta)。

6.如第1項至第5項中任一項之觸控面板感應器膜，其中前述混合區域之組成中進而含有氧。

7.如第6項之觸控面板感應器膜，其中下述化學組成式(1)表示前述混合區域之組成時，前述混合區域之至少一部分滿足下述關係式(2)，化學組成式(1)：(M1)(M2)_xO_yN_z

關係式(2)：(2y+3z)/(a+bx)<1.0(惟式中，表示M1：非過渡金屬，M2：過度金屬，O：氧，N：氮

x、y、z：化學計量係數，0.02≦x≦49，0<y，0≦z， a：M1之最大價數，b：M2之最大價數)。

根據本發明之上述手段，可提供適用於可撓性有機EL顯示元件等之電子顯示器時，可減低厚度或重量且氣體阻隔性優異之觸控面板感應器膜。

關於本發明效果之展現機制及作用機制雖尚未明確，但可推測如下。

本發明之氣體阻隔層推定係如後述，最表層並非主要負責氣體阻隔性，而是由形成於自表層數nm至數10nm下側之含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之混合區域負責主要之氣體阻隔性。因此，於氣體阻隔層上形成導電性圖型時，即使使用各種藥液，而於氣體阻隔層之最表層施加任何損傷，認為亦不會使氣體阻隔性劣化。

11‧‧‧觸控面板感應器膜

12‧‧‧導線

13‧‧‧基材膜

14‧‧‧底塗層

15‧‧‧阻隔層

16‧‧‧導電層

17‧‧‧低反射層

18‧‧‧導電本體層

19‧‧‧防銹層

31‧‧‧膜感應器

32‧‧‧支撐膜

35‧‧‧顯示裝置

36‧‧‧顯示面

圖1A係示意性顯示觸控面板感應器膜與導線之構造的剖面圖。

圖1B係示意性顯示觸控面板感應器膜之層構成之剖面圖。

圖2係顯示氣體阻隔層之厚度方向之非過渡金屬與過渡金屬之組成分佈狀態之概念圖。

圖3係顯示本發明之電子裝置之實施形態的有機EL元件之構成之展開圖。

本發明之觸控面板感應器膜係於基材上具有氣體阻隔層及經圖型化之導電層的觸控面板感應器膜，其特徵為前述氣體阻隔層至少於厚度方向，具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之區域，且前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內。該特徵係各請求項之發明所共通或對應之技術特徵。

作為本發明之實施形態，基於本發明之效果展現之觀點，較佳之樣態係前述氣體阻隔層係於作為金屬含有前述過渡金屬M2作為主成分之區域(以下稱為「A區域」)與作為金屬含有前述非過渡金屬M1作為主成分之區域(以下稱為「B區域」)之間，具有前述混合區域。前述混合區域亦可其至少一部分與A區域或與B區域重疊之區域。

又，前述非過渡金屬M1，基於提高氣體阻隔性之觀點，較佳為矽(Si)。再者，前述過渡金屬M2為長週期表型週期表之第5族元素時基於同樣觀點而較佳。具體而言，前述過渡金屬較佳為M2為鈮(Nb)或鉭(Ta)。

本發明中，尤其基於提高氣體阻隔性之觀點，前述混合區域中，除了前述非過渡金屬M1與前述過渡金屬M2以外，較佳含有氧。

再者，基於同樣觀點，前述混合區域之組成較佳具有後述之欠缺氧之非化學計量之組成。

本發明中，前述導電層，基於耐熱性、耐衝擊性等之觀點，係較佳為碳奈米管或銀奈米線之線狀構造體。又，前述基材較佳為選自聚醯亞胺系樹脂、環聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及纖維素酯系樹脂之樹脂。

以下，針對本發明及其構成要素及用以實施本發明之形態、樣態詳細說明。又，本申請案中，包含其前後記載之數值作為下限值及上限值之意義使用「~」。

<<觸控面板感應器膜之概要>>

本發明之觸控面板感應器膜係於基材上具有氣體阻隔層及經圖型化之導電層的觸控面板感應器膜，其特徵為前述氣體阻隔層至少於厚度方向，具有含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之混合區域，且該混合區域中之前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內。作為本發明之實施形態，較佳樣態為前述氣體阻隔層係於前述A區域與前述B區域之間具有前述混合區域之樣態。前述混合區域亦可其至少一部分與A區域或與B區域重疊之區域。

本發明之氣體阻隔層之氣體阻隔性較佳為由於基材上形成該氣體阻隔層之層合體算出時，以依據JIS K 7126-1987之方法測定之氧透過度(以下亦稱為「水蒸氣透過率」)為1×10^-3ml/m²．24h．atm以下，以依據JIS K 7129-1992之方法測定之水蒸氣透過率(25±0.5℃，相對溼度(90±2)%RH)為1×10^-3g/m²．24h以下之高氣體阻隔性。

圖1A及圖1B示意性顯示觸控面板感應器膜 11之構造的剖面圖。圖1A係包含設於觸控面板感應器膜11之觀察者側之面上之導線12的剖面圖。

圖1B係顯示放大圖1A之一部分之層構成之剖面圖，於基材膜13上介由隔底塗層14設有阻隔層15。於阻隔層15上設置有導電層16，導電層16係由自阻隔層側起依序之低反射層17、導電本體層18、防銹層19所構成。

<<氣體阻隔性膜之各構成要素>>

以下針對構成本發明之氣體阻隔性膜之基材、氣體阻隔層等詳細說明。

[基材]

作為本發明所用之基材舉例為由無色透明之樹脂所成之膜或薄片。作為此等基材所用之樹脂舉例為例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等之聚酯系樹脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、環聚烯烴等之聚烯烴系樹脂；聚醯胺系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；聚苯乙烯系樹脂；聚乙烯醇系樹脂；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之皂化物；聚丙烯腈系樹脂；縮醛系樹脂；聚醯亞胺系樹脂；纖維素酯系樹脂。

該等樹脂中，特佳為自聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環聚烯烴系樹脂及聚碳酸酯系樹脂選擇之樹脂。且該等樹脂可單獨使用1種或組合2種以上使用。

前述基材之厚度可考慮製造本發明之氣體阻隔膜時之穩定性而適當設定。作為前述基材厚度，基於即使於真空中亦可進行膜搬送之觀點，較佳為5~500μm之範圍。

再者，藉由電漿CVD法形成本發明之氣體阻隔層時，基於使前述基材通過邊放電邊形成氣體阻隔層而言，前述基材厚度更佳為50~200μm之範圍，特佳為50~100μm之範圍。

又，基於後述之與氣體阻隔層之密著性之觀點，較佳對前述基材施以用以清潔基材表面之表面活性處理。作為此等表面活性處理，舉例為例如電暈處理、電漿處理、火焰處理。

[氣體阻隔層]

本發明之氣體阻隔層係以至少於厚度方向，具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之區域，且前述過渡金屬M2相對於該混合區域之非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內為特徵之氣體阻隔層。進而，作為氣體阻隔層，較佳之形態係以於含有第3族~第11族之過渡金屬作為金屬之主成分a之A區域與含有第12族~第14族之非過渡金屬作為金屬之主成分b之B區域之間，具有含有源自主成分a及主成分b之化合物之混合區域而構成。

又，本發明之氣體阻隔層中，於遍及層內全區域形成有前述混合區域之構成亦為較佳之形態。

該混合區域中，較佳含有過渡金屬與非過渡金屬以及氧。又，較佳之形態為該混合區域含有過渡金屬之氧化物與非過渡金屬之氧化物之混合物、或過渡金屬與非過渡金屬之複合氧化物之至少一者，更佳形態係含有過渡金屬與非過渡金屬之複合氧化物。

此外，以下述化學組成式(1)表示上述混合區域之組成時，較佳為混合區域之至少一部分滿足以下述關係式(2)規定之條件。

化學組成式(1)：(M1)(M2)_xO_yN_z

關係式(2)：(2y+3z)/(a+bx)<1.0

上述各式中，表示M1：非過渡金屬，M2：過度金屬，O：氧，N：氮，x、y、z：化學計量係數，a：M1之最大價數，b：M2之最大價數。

以下針對本發明之氣體阻隔層之細節進一步說明。

[構成氣體阻隔層之各區域]

針對構成本發明之氣體阻隔層之區域加以說明，但針對以下中使用之技術用語之定義預先說明。

本發明中，所謂「區域」意指於對於氣體阻隔層之厚度方向略垂直之面(亦即與該氣體阻隔層之最表面平行之面)將該氣體阻隔層以固定或任意厚度分割時所形成之對向之兩個面之間之三次元範圍內(區域)，該區域內之構成成分之組成，於厚度方向可為固定，亦可為緩慢變化者。

本發明中所謂「構成成分」意指構成氣體阻隔層之特定區域之化合物及金屬或非金屬之單體。且，本發明中所謂「主成分」意指作為原子組成比之含量最大之構成成分。例如若稱「金屬之主成分」則意指構成成分中之金屬成分中，作為原子組成比之含量最大之金屬成分。

本發明中所謂「混合物」意指前述區域A及B之前述構成成分不相互化學鍵結而是混合之狀態之物。例如意指氧化鈮與氧化矽不相互化學鍵結而是混合之狀態。

本發明中所謂「源自主成分a及主成分b之化合物」意指主成分a及主成分b該等本身以及主成分a與主成分b反應形成之複合化合物。

作為複合化合物之具體例若舉「複合氧化物」加以說明，則所謂「複合氧化物」意指前述區域A及B之前述構成成分相互化學鍵結而形成之化合物(氧化物)。例如係指具有鈮原子與矽原子直接或介隔氧原子化學鍵結而形成之化學構造之化合物。又，本發明中，前述區域A及B之前述構成成分相互藉由分子間相互作用等進行物理鍵結而形成之複合物亦包含於本發明之「複合氧化物」。

其次，針對各區域詳細說明。

(含過渡金屬之區域：A區域)

所謂含過渡金屬之區域的A區域係指作為金屬含有過渡金屬作為主成分a之區域。此處所謂「其化合物」、亦即「過渡金屬之化合物」意指含過渡金屬之化合物，例如意指過渡金屬氧化物。

作為過渡金屬(M2)並未特別限制，可單獨或組合任意過渡金屬而使用。此處，所謂過渡金屬係指長週期型週期表之第3族元素至第11族元素，作為過渡金屬舉例為Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt及Au等。

其中，作為獲得良好氣體阻隔性之過渡金屬(M2)，舉例為Nb、Ta、V、Zr、Ti、Hf、Y、La、Ce等。該等中，基於種種檢討之結果，基於對於氣體阻隔層中含有之非過渡金屬(M1)易於產生鍵結之觀點，尤其是第5族元素之Nb、Ta、V可較佳地使用。

尤其，過渡金屬(M2)為第5族元素(尤其Nb)且細節係後述之非過渡金屬(M1)為Si時，可獲得氣體阻隔性顯著提高之效果，係特佳之組合。其原因認為係Si與第5族元素(尤其Nb)之鍵結特別容易產生之故。再者，基於光學特性之觀點，過渡金屬(M2)特佳為能獲得透明性良好之化合物之Nb、Ta。

作為A區域之厚度，基於兼具氣體阻隔性與光學特性之觀點，較佳為2~50nm之範圍，更佳為4~25nm之範圍，又更佳為5~15nm之範圍。

(含非過渡金屬之區域：B區域)

所謂含非過渡金屬之區域的B區域，係指作為金屬含有非過渡金屬作為主成分b之區域。此處所謂「其化合物」亦即「非過渡金屬之化合物」意指含非過渡金屬之化合物，例如意指非過渡金屬氧化物。

作為非過渡金屬(M1)較佳為自長週期型週期表之第12族~第14族金屬選擇之非過渡金屬。作為該非過渡金屬並未特別限制，可單獨或組合使用第12族~第14族之任意金屬，舉例為例如Si、Al、Zn、In及Sn等。其中，作為該非過渡金屬(M1)較佳含Si、Sn或Zn，更佳含Si，特佳係單獨為Si。

作為B區域之厚度，基於兼具氣體阻隔性及生產性之觀點，較佳為10~1000nm之範圍，更佳為20~500nm之範圍，又更佳為50~300nm之範圍。

(混合區域)

本發明之混合區域係具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有自長週期型週期表之第12族~第14族金屬選擇之非過渡金屬(M1)及自第3族元素至第11族元素選擇之過渡金屬(M2)之區域，且前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內。

此處，混合區域可形成為構成成分之化學組成相互不同之複數區域，且亦可形成為構成成分之化學組成連續變化之區域。

又，氣體阻隔層之混合區域以外之區域可為非過渡金屬(M1)之氧化物、氮化物、氧氮化物、氧碳化物等之區域，亦可為過渡金屬(M2)之氧化物、氮化物、氧氮化物、氧碳化物等之區域。

(氧缺損組成)

本發明中，最初之混合區域中含有之一部分組成較佳為氧缺損之非化學計量組成(氧缺損組成)。

本發明中，所謂氧缺損組成意指該混合區域之組成以下述化學組成式(1)表示時，該混合區域之至少一部分組成定義為滿足以下述關係式(2)規定之條件。且，作為表示該混合區域中之氧缺損程度之氧缺損度指標，係使用該混合區域中算出(2y+3z)/(a+bx)所得之值之最小值者。細節如後述。

化學組成式(1)(M1)(M2)_xO_yN_z

關係式(2)：(2y+3z)/(a+bx)<1.0

上述各式中，M1表示非過渡金屬，M2表示過度金屬，O表示氧，N表示氮，x、y、z分別表示化學計量係數，a表示M1之最大價數，b表示M2之最大價數。

以下，無必要特別區別時，以上述化學組成式(1)表示之組成簡稱為複合區域之組成。

如上述，本發明之非過渡金屬(M1)與過渡金屬(M2)之混合區域之組成，係以式(1)的(M1)(M2)_xO_yN_z表示。如由該組成所明瞭，上述混合區域之組成可含一部分氮化物之構造，含氮化物之構造者基於阻隔性之觀點係較佳。

此處，非過渡金屬(M1)之最大價數為a，過渡金屬(M2)之最大價數為b，O之價數為2，N之價數為3。而且，上述混合區域之組成(包含成為一部分氮化物者)成為化學計量組成時成為(2y+3z)/(a+bx)=1.0。該式意指非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之鍵結鍵合計與O、N之鍵結鍵合計相同數，該情況下，非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)一起鍵結於O及N之任一者。又，本發明中，作為非過渡金屬(M1)併用2種以上時，或作為過渡金屬(M2)併用2種以上時，將各元素之最大價數根據各元素之存在比率而加權平均所算出之複合價數採用作為個別之「最大價數」的a及b之值者。

另一方面，本發明之混合區域中，成為以關係式(2)表示之(2y+3z)/(a+bx)<1.0時，意指相對於非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之鍵結鍵合計，O、N之鍵結鍵合計不足，該狀態即為「氧缺損」。

於氧缺損狀態中，會有非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之多餘鍵結鍵相互鍵結之可能性，非過渡金屬(M1)或過渡金屬(M2)之金屬彼此直接鍵結時，比金屬間介隔O或N鍵結時，形成更緻密且高密度構造，認為其結果提高氣體障蔽性。

又，本發明中，混合區域係前數x值滿足0.02≦x≦49(0<y，0≦z)之區域。此與先前定義為過渡金屬(M2)/非過渡金屬(M1)之原子數比之值在0.02~49之範圍內，且厚度為5nm以上之區域為相同定義。

該區域由於非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)兩者參與金屬彼此之直接鍵結，故滿足該條件之混合區域以特定值以上(5nm)之厚度存在，而認為有助於氣體阻隔性之提高。又，非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之存在比率越接近認為越有助於氣體阻隔性之提高，因此混合區域較佳以5nm以上之厚度含有滿足0.1≦x≦10之區域，更佳以5nm以上之厚度含有滿足0.2≦x≦5之區域，又更佳以5nm以上之厚度含有滿足0.3≦x≦4之區域。

此處，如上述，於混合區域之範圍內，若存在滿足以關係式(2)表示之(2y+3z)/(a+bx)<1.0之關係之區域，則確認可發揮氣體阻隔性之提高效果，但混合物區域較佳其組成之至少一部分滿足(2y+3z)/(a+bx)≦0.9，更佳滿足(2y+3z)/(a+bx)≦0.85，又更佳滿足(2y+3z)/(a+bx)≦0.8。此處，混合區域之(2y+3z)/(a+bx)之值越小，雖越可提高氣體阻隔性之提高效果但可見光之吸收亦變大。因此，於期望透明性之用途中使用之氣體阻隔層時，較佳0.2≦(2y+3z)/(a+bx)，更佳0.3≦(2y+3z)/(a+bx)，又更佳0.4≦(2y+3z)/(a+bx)。

又，本發明中獲得良好氣體阻隔性之混合區域厚度，以後述之XPS分析法中SiO₂換算之濺鍍厚度計，為5nm以上，其厚度較佳為8nm以上，更佳為10nm以上，又更佳為20nm以上。混合區域之厚度，基於氣體阻隔性之觀點並無特別的上限，但基於光學特性之觀點，較佳為100nm以下，更佳為50nm以下，又更佳為30nm以下。

如上述具有特定構成之混合區域之氣體阻隔層顯示例如作為有機EL元件等之電子裝置用之氣體阻隔層可使用之程度之非常高的氣體阻隔性。

(藉由XPS之組成分析與混合區域之厚度測定)

關於本發明之氣體阻隔層之混合區域或A區域及B區域中之組成分佈或各區域之厚度等，可藉由以下詳述之X射線電分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy，簡稱：XPS)測定而求出。

以下針對藉由XPS分析法之混合區域及A區域、B區域之測定方法加以說明。本發明之氣體阻隔層厚度方向之元素濃度分佈曲線(以下稱為「深度分佈」)，具體而言，可藉由併用X射線光電子分光法之測定與氬等之稀有氣體離子濺鍍，對非過渡金屬M1(例如矽)之元素濃度、過渡金屬M2(例如鈮)之元素濃度、氧(O)、氮(N)、碳(C)元素濃度等，自氣體阻隔層表面邊露出內部邊依序進行表面組成分析而作成。

如此藉由XPS深度分佈測定所得之分佈曲線可將例如縱軸設為各元素之原子數比(單位：atom%)，橫軸設為蝕刻時間(濺鍍時間)而作成。又，如此橫軸設為蝕刻時間之元素之分佈曲線中，由於蝕刻時間與層厚方向中之前述氣體阻隔層厚度方向之與氣體阻隔層表面之距離大致相關，故作為「氣體阻隔層厚度方向之與氣體阻隔層表面之距離」，可採用自XPS深度分佈測定時採用之蝕刻速度與蝕刻時間之關係算出之與氣體阻隔層表面之距離。又，作為如此XPS深度分佈測定時採用之濺鍍法，較佳採用使用氬(Ar+)作為蝕刻離子種之稀有氣體離子濺鍍法，將其蝕刻速度(蝕刻速率)設為0.05nm/sec(SiO₂熱氧化膜換算值)。

以下，顯示可適用於本發明之氣體阻隔層之組成分析之XPS分析之具體條件之一例。

．分析裝置：ULVAC PHI公司製QUANTERASXM

．X射線：單色化Al-Kα

．濺鍍離子：Ar(2keV)

．深度分佈：以SiO₂換算濺鍍厚度計，以特定厚度間隔重複測定，求出深度方向之深度分佈。該厚度間隔設為1nm(於深度方向每1nm獲得數據)。

．定量：以Shirley法求出背景，自所得波峰面積使用相對感度係數法進行定量。數據處理係使用ULVAC PHI公司製之MultiPak。又，分析之元素為非過渡金屬M1(例如矽(Si))、過渡金屬M2、氧(O)、氮(N)、碳(C)。

由所得數據，計算組成比，於非過渡金屬(M1)與過渡金屬(M2)共存且求出過渡金屬(M2)/非過渡金屬(M1)之原子數比率之值為0.02~49之範圍，將其定義為混合區域，求出其厚度。混合區域之厚度係將XPS分析中之濺鍍深度以SiO₂換算而表示者。

本發明中，混合區域之厚度為5nm以上時判定為「混合區域」。基於氣體阻隔性之觀點，混合區域之厚度並無上限，但基於光學特性之觀點，較佳為5~100nm之範圍內，更佳為8~50nm之範圍內，又更佳為10~30nm之範圍內。

以下，針對本發明之氣體阻隔層中混合區域之具體例使用圖加以說明。

圖2係用以說明藉由XPS法分析氣體阻隔層之厚度方向之非過渡金屬及過渡金屬之組成分佈時之元素分佈與混合區域之圖表。

圖2中，係對於自比氣體阻隔層表面(圖表左端部)朝深度方向，進行非過渡金屬(M1)、過渡金屬(M2)、O、N、C之元素分析，將濺鍍深度(層厚：nm)表示於橫軸，非過渡金屬(M1)與過渡金屬(M2)之含有率(原子數比(atom%))表示於縱軸之圖表。

自右側起，顯示以作為金屬之非過渡金屬(M1，例如Si)為主成分之元素組成的B區域，緊接於其之左側顯示以作為金屬之過渡金屬(M2，例如鈮)為主成分之元素組成的A區域。混合區域係以過渡金屬(M2)/非過渡金屬(M1)之原子數比之值在0.02~49之範圍內之元素組成所示之區域，係A區域之一部分與B區域之一部分重疊表示之區域且厚度為5nm以上之區域。

[各區域之形成方法] (含過渡金屬區域：A區域之形成)

本發明之過渡金屬(M2)，基於如前述獲得良好氣體阻隔性之觀點，舉例為Nb、Ta、V、Zr、Ti、Hf、Y、La、Ce等，該等中，尤其是第5族元素之Nb、Ta、V由於認為對於氣體阻隔層中含有之非過渡金屬(M1)容易產生鍵結故而可較佳地使用。

含有前述過渡金屬(M2)之氧化物之層的形成並未特別限定，例如可使用利用既有膜堆積技術之以往習知之氣相成膜法時，基於有效形成混合區域之觀點係較佳。

該等氣相成膜法可藉習知方法使用。作為氣相成膜法並未特別限制，舉例為例如濺鍍法、蒸鍍法、離子電鍍法、離子輔助蒸鍍法等之物理氣相成長(PVD)法、電漿CVD(chemical vapor deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等之化學氣相成長(CVD)法。其中，基於不會對機能性元件賦予損傷而可成膜、具有高生產性而言，較佳藉由物理氣相成長(PVD)法形成，更佳藉由濺鍍法形成。

藉由濺鍍法之成膜可單獨或組合2種以上使用雙極濺鍍、磁控濺鍍、使用中間頻率區域之雙磁控濺鍍(DMS)、離子束濺鍍、ECR濺鍍等。且靶材之施加方式係根據靶材種類適當選擇，亦可使用DC(直流)濺鍍、DC脈衝濺鍍、AC(交流)濺鍍及RF(高頻)濺鍍之任一者。

且亦可使用利用金屬模式與氧化物模式之中間的過渡模式之反應性濺鍍法。藉由成為過渡區域之方式控制濺鍍現象，可以高的成膜速度成膜金屬氧化物故而較佳。

作為製程氣體使用之惰性氣體可使用He、Ne、Ar、Kr、Xe等，較佳使用Ar。再者，藉由於製程氣體中導入氧、氮、二氧化碳、一氧化碳，可形成非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之複合氧化物、氮氧化物、氧碳化物等之薄膜。至於濺鍍法中之成膜條件舉例有施加電力、放電電流、放電電壓、時間等，但該等可根據濺鍍裝置或膜之材料、層厚等適當選擇。

濺鍍法亦可為使用含有過渡金屬(M2)之單體或其氧化物之複數種濺鍍靶材多元同時濺鍍方式。製作該等濺鍍靶材之方法或使用該等濺鍍靶材製作由複合氧化物所成之薄膜之方法，可適當參考例如日本特開2000-160331號公報、日本特開2004-068109號公報、日本特開 2013-047361號公報等記載之方法或條件。

作為實施共蒸鍍法時之成膜條件，例示為自成膜原料中之過渡金屬(M2)與氧之比率、成膜時之惰性氣體與反應性氣體之比率、成膜時之氣體供給量、成膜時之真空度、及成膜時之電力所成之群選擇之1種或2種以上之條件，藉由調節該等成膜條件(較佳為氧分壓)，可形成由具有氧缺損組成之複合氧化物所成之混合區域(C區域)。亦即，藉由使用如上述之共蒸鍍法形成氣體阻隔層，可將形成之氣體阻隔層之厚度方向之大部分區域作成混合區域。依據此種方法，藉由控制混合區域之厚度之極簡便操作，可實現期望之氣體阻隔性。又，控制混合區域之厚度只要例如調節實施共蒸鍍法時之成膜時間即可。

(含非過渡金屬區域：B區域之形成)

本發明之氣體阻隔層中，作為形成含有非過渡金屬(M1)之B區域之方法並未特別限制，例如氣相成膜法可以習知方法使用。作為氣相成膜法並未特別限制，舉例為例如濺鍍法、蒸鍍法、離子電鍍法、離子輔助蒸鍍法等之物理氣相成長(PVD)法、電漿CVD(chemical vapor deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等之化學氣相成長(CVD)法。其中，基於不會對機能性元件賦予損傷而可成膜、具有高生產性而言，較佳藉由物理氣相成長(PVD)法形成，更佳藉由濺鍍法，使用非過渡金屬作為靶材而形成。

又，作為其他方法，使用含作為非過渡金屬之Si之含聚矽氮烷之塗佈液藉由濕式塗佈法形成之方法亦為較佳方法之一。

本發明中，所謂可適用於B區域之形成之「聚矽氮烷」係構造內具有矽-氮鍵之聚合物，且為由Si-N、Si-H、N-H等所成之SiO₂、Si₃N₄及兩者之中間固熔體SiO_xN_y等之陶瓷前驅物無機聚合物。

為了如不損及上述基材之平面性等，而使用聚矽氮烷形成構成氣體阻隔層之B區域，較佳為如日本特開平8-112879號公報中記載般，可於比較低溫下改性為氧化矽、氮化矽或氧氮化矽之聚矽氮烷。

作為此種聚矽氮烷，舉例為具有以下述通式(1)表示之構造之化合物。

式中，R¹、R²及R³各表示氫原子、烷基、烯基、環烷基、芳基、烷基矽烷基、烷基胺基或烷氧基。

本發明中，基於構成所得氣體阻隔層之B區域之作為薄膜之緻密性之觀點，特佳為R¹、R²及R³均為氫原子之全氫聚矽氮烷(PHPS)。

另一方面，與該Si鍵結之氫部分一部分經烷基等取代之有機聚矽氮烷藉由具有甲基等之烷基，而改善與鄰接之基材之接著性，且即使硬化脆弱亦可藉由聚矽氮烷而使陶瓷膜具有韌性，於膜厚更厚時亦可抑制龜裂發生之方面而言較佳。根據用途適當選擇該等全氫聚矽氮烷與有機聚矽氮烷即可，亦可混合而使用。

又，全氫聚矽氮烷推定具有共存直鏈構造與以6或8員環為中心之環構造之構造。

聚矽氮烷之分子量(數平均分子量)為約600~2000左右(聚苯乙烯換算)，為液體或固體之物質，隨分子量而異。

該等聚矽氮烷化合物係以溶解於有機溶劑之溶液狀態市售，市售品可直接作為含聚矽氮烷化合物之塗佈液使用。

作為於低溫陶瓷化之聚矽氮烷之其他例，舉例為使上述聚矽氮烷與烷氧化矽反應而得之烷氧化矽加成聚矽氮烷(日本特開平5-238827號公報)、與縮水甘油反應而得之縮水甘油加成聚矽氮烷(日本特開平6-122852號公報)、與醇反應而得之醇加成聚矽氮烷(日本特開平6-240208號公報)、與金屬羧酸鹽反應而得之金屬羧酸鹽加成聚矽氮烷(日本特開平6-299118號公報)、與含金屬之乙醯基丙酮酸鹽錯合物反應而得之乙醯基丙酮酸鹽錯合物加成聚矽氮烷(日本特開平6-306329號公報)、添加金屬微粒子而得之添加金屬微粒子之聚矽氮烷(日本特開平7-196986號公報)等。

且，此外，關於聚矽氮烷之細節可參考並適用例如日本特開2013-255910號公報之段落(0024)~段落(0040)、日本特開2013-188942號公報之段落(0037)~段落(0043)、日本特開2013-151123號公報之段落(0014)~段落(0021)、日本特開2013-052569號公報之段落(0033)~段落(0045)、日本特開2013-129557號公報之段落(0062)~段落(0075)、日本特開2013-226758號公報之段落(0037)~段落(0064)等中記載之內容。

<含聚矽氮烷之塗佈液>

作為調製含聚矽氮烷之塗佈液之有機溶劑較佳避免使用容易與聚矽氮烷反應之含有如醇系或水分者。作為較佳之有機溶劑可使用例如脂肪族烴、脂環式烴、芳香族烴等之烴溶劑、鹵化烴溶劑、脂肪族醚、脂環式醚等之醚類。具體而言，舉例為戊烷、己烷、環己烷、甲苯、二甲苯、芳烴、松節油(turpentine)等之烴，二氯甲烷、三氯乙烷等之鹵化烴，二丁基醚、二噁烷、四氫呋喃等醚類等。該等有機溶劑係根據聚矽氮烷之溶解度或溶劑之蒸發速度等目的而選擇，亦可混合複數種有機溶劑。

含有聚矽氮烷之塗佈液中之聚矽氮烷濃度隨成為目的之氣體阻隔層之膜厚或塗佈液之儲存期限而異，但較佳為0.2~35質量%左右。

又，含聚矽氮烷之塗佈液中，亦可添加胺或金屬觸媒以促進改性為氧化矽、氮化矽或氧氮化矽。例如可使用含有如作為市售品之AZ電子材料股份有限公司製之NAX120-20、NN120-20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140之觸媒之聚矽氮烷溶液。又，該等市售品亦可單獨使用，亦可混合2種以上使用。

又，含有聚矽氮烷之塗佈液中，觸媒之添加量，為了避免因觸媒而過量形成矽烷醇及避免膜密度降低、膜缺陷增大等，較佳相對於聚矽氮烷調整為2質量%以下。

含聚矽氮烷之塗佈液中，亦可含有聚矽氮烷以外之無機前驅物化合物。作為聚矽氮烷以外之無機前驅物化合物，若可調製塗佈液則未特別限定。例如可適當採用日本特開2011-143577號公報之段落[0110]~[0114]中記載之聚矽氮烷以外之化合物。

(添加元素)

含聚矽氮烷之塗佈液中，可添加Si以外之金屬元素之有機金屬化合物。藉由添加Si以外之金屬元素之有機金屬化合物，於塗佈乾燥過程中，可促進聚矽氮烷之N原子與O原子之置換，使塗佈乾燥後朝接近SiO₂之安定組成變化。

作為Si以外之金屬元素之例，舉例為鋁 (Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、銦(In)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉛(Pb)、錳(Mn)、鋰(Li)、鍺(Ge)、銅(Cu)、鈉(Na)、鉀(K)、鈣(Ca)、鈷(Co)、硼(B)、鈹(Be)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra)、鉈(Tl)等。

尤其較佳為Al、B、Ti及Zr，其中較佳為含Al之有機金屬化合物。

可適用於本發明之鋁化合物可舉例為例如異丙氧化鋁、第二丁酸鋁、異丙氧化鈦、三乙酸鋁、三異丙酸鋁、三第三丁酸鋁、三正丁酸鋁、三第二丁酸鋁、乙基乙醯乙酸鋁/二異丙酸鹽、乙醯烷氧化鋁二異丙酸鹽、二異丙酸鋁單第三丁酸鋁、三乙基乙醯乙酸鋁、氧化鋁異丙氧化務三聚物等。

作為具體之市售品，可舉例例如AMD(二異丙酸鋁單第二丁酸鹽)、ASBD(第二丁酸鋁)、ALCH(乙基乙醯乙酸鋁/二異丙酸鹽)、ALCH-TR(三乙基乙醯乙酸鋁)、鋁螯合劑M(烷基乙醯乙酸鋁/二異丙酸鹽)、鋁螯合劑D(雙乙基乙醯乙酸鋁/單乙醯乙酸鹽)、鋁螯合劑A(W)(三乙醯乙酸鋁)(以上為川研精密化學股份有限公司製)、PLENEACT(註冊商標)AL-M(乙醯烷氧化鋁二異丙酸鹽，味之素精密化學股份有限公司製)等。

又，使用該等化合物時，較佳在惰性氣體氛圍下與含聚矽氮烷之塗佈液混合。係為了抑制該等化合物與大氣中之水分或氧反應而進行激烈氧化。又，該等化合物與聚矽氮烷混合時，較佳升溫至30~100℃，邊攪拌邊保持1分鐘~24小時。

構成本發明之氣體阻隔性膜之聚矽氮烷含有層中之上述添加金屬元素之含量，相對於矽(Si)之含量100mol%，較佳為0.05~10mol%，更佳為0.5~5mol%。

使用聚矽氮烷形成B區域中，較佳形成聚矽氮烷含有層後，實施改質處理。

所謂改質處理係對聚矽氮烷賦予能量，使其一部分或全部轉化為氧化矽或氧氮化矽之處理。

本發明之改質處理可基於聚矽氮烷之轉化反應選擇習知方法，可舉例為例如習知電漿處理、電漿離子注入處理、紫外線照射處理、真空紫外線照射處理等。本發明中，較佳為使用可在低溫進行轉化反應之電漿或臭氧或紫外線之轉化反應。電漿或臭氧可使用以往習知方法。本發明中，較佳適用於基材上設置塗佈方式之含聚矽氮烷塗佈液之塗膜，照射波長200nm以下之真空紫外線(VUV)進行改質處理之真空紫外線照射處理，形成氣體阻隔層之方法。

作為真空紫外線光源較佳使用稀有氣體準分子燈，可舉例例如準分子燈(172nm、222nm、308nm之單一波長，例如USHIO電機股份有限公司製、M.D.COM製等)等。

藉由真空紫外線照射之處理係使用比聚矽氮烷內之原子間鍵結力大之100~200nm之光能量，較佳使用100~180nm之波長之光能量，僅藉由稱為光量子製程之光子作用而直接切斷原子之鍵結，邊藉由活性氧或臭氧進行氧化反應，而在比較低溫(約200℃以下)，進行氧化矽膜或氧化氮化矽膜之形成之方法。

關於該等改質處理之細節可參考例如日本特開2010-086394號公報之段落(0055)~段落(0091)、日本特開2012-006154號公報之段落(0049)~段落(0085)、日本特開2011-251460號公報之段落(0046)~段落(0074)等記載之內容。

B區域之厚度並未特別限制，較佳為1~500nm之範圍內，更佳為10~300nm之範圍內。

(混合區域之形成)

作為混合區域之形成方法，如前述，較佳於形成A區域及B區域時，適當調整各形成條件，而於A區域與B區域之間形成混合區域之方法。

藉由上述之氣相成膜法形成B區域時，例如可藉由調節自成膜原料中之前述非過渡金屬(M1)與氧之比率、成膜時之惰性氣體與反應性氣體之比率、成膜時之氣體供給量、成膜時之真空度、成膜時之磁力、及成膜時之電力所成之群選擇之1種或2種以上之條件，而形成混合區域。

藉由上述之塗佈成膜法形成B區域時，例如可藉由調節自含有前述非過渡金屬(M1)之成膜原料種(聚矽氮烷種)、觸媒種、觸媒含量、塗佈膜厚、乾燥溫度/時間、改質方法、改質條件所成之群選擇之1種或2種以上之條件，而形成混合區域。

藉由上述之氣相成膜法形成A區域時，例如可藉由調節自成膜原料中之前述過渡金屬(M2)與氧之比率、成膜時之惰性氣體與反應性氣體之比率、成膜時之氣體供給量、成膜時之真空度、成膜時之磁力、及成膜時之電力所成之群選擇之1種或2種以上之條件，而形成混合區域。

又，藉由上述方法，控制混合區域之厚度時，可適當調整形成A區域及B區域之方法之形成條件而控制。例如以氣相成膜法形成A區域時，藉由控制成膜時間可成為期望厚度。

且除此以外，亦較佳為直接形成非過渡金屬與過渡金屬之混合區域之方法。

作為直接形成混合區域之方法，較佳使用習知之共蒸鍍法。作為此共蒸鍍法，較佳舉例為共濺鍍法。本發明中採用之共濺鍍法係例如使用由含非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)兩者之合金所成之複合靶材、或由非過渡金屬(M1)及過渡金屬(M2)之複合氧化物所成之複合靶材作為濺鍍靶材之1元濺鍍。

又，本發明之共濺鍍法亦可為使用含有非過渡金屬(M1)之單體或其氧化物與過渡金屬(M2)之單體或其氧化物之複數種濺鍍靶材多元同時濺鍍。製作該等濺鍍靶材之方法或使用該等濺鍍靶材製作由複合氧化物所成之薄膜之方法，可適當參考例如日本特開2000-160331號公報、日本特開2004-068109號公報、日本特開2013-047361號公報等記載之方法或條件。

而且，作為實施共蒸鍍法時之成膜條件，例示為自成膜原料中之前述過渡金屬(M2)與氧之比率、成膜時之惰性氣體與反應性氣體之比率、成膜時之氣體供給量、成膜時之真空度、及成膜時之電力所成之群選擇之1種或2種以上之條件，藉由調節該等成膜條件(較佳為氧分壓)，可形成由具有氧缺損組成之複合氧化物所成之膜。亦即，藉由使用如上述之共蒸鍍法形成氣體阻隔層，可將形成之氣體阻隔層之厚度方向之大部分區域作成混合區域。因此，依據此種方法，藉由控制混合區域之厚度之極簡便操作，可實現期望之氣體阻隔性。又，控制混合區域之厚度只要例如調節實施共蒸鍍法時之成膜時間即可。

本發明中，導電層只要於可見光區域可具有透過度，且具有導電性之層即可，並未特別限定，但舉例為導電性聚合物、銀膏或聚合物膏等之導電性膏，進而舉例為金或銅等之金屬膠體、ITO等之金屬氧化物等。作為其材料，具體而言，舉例為摻雜錫之銦氧化物(ITO)、摻雜銻或氟之錫氧化物(ATO或FTO)、摻雜鋁之鋅氧化物(AZO)、鎘氧化物、鎘與錫之氧化物、氧化鈦、氧化鋅、碘化銅等之金屬氧化物、或金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)等之金屬、銀奈米線或碳奈米管(以下稱為CNT)之無機系、有機系之奈米材料等。該等中，使用透明導電層作為液晶顯示元件用之觸控面板時，基於光線透過性、耐久性等之觀點，最好為ITO。

該導電層之成膜並未特別限定，但例示有濺鍍法、真空蒸度法、CVD法、離子電鍍法、溶膠/凝膠法、塗覆法等。導電層作為靜電電容式觸控面板使用時，大多情況係圖型化而製膜。作為圖型有以網狀且直線略正交之直線格子圖型、交叉部間之導電部分具有至少1個彎曲部之波線格子圖型、鑽石狀之圖型等。導電層厚度並未特別限定，於ITO時，較佳為10~150nm，更佳為15~70nm左右。又，導電層之表面電阻率並未特別限定，較佳為100~1000Ω/□左右。

導電層使用CNT時，所用之CNT可為單層CNT、雙層CNT、三層以上之多層CNT之任一者，但較佳使用直徑為0.3~100nm、長度0.1~20μm左右者。為了提高導電層之透明性、減低表面電阻值，更佳為直徑10nm以下、長度1~10μm之單層CNT、雙層CNT。又，CNT之集合體較佳極力不含非晶碳或觸媒金屬等之雜質。

於觸控面板感應器膜之兩面具有導電層時，於兩面層合導電層時，可每單面進行，亦可兩面同時進行。於兩面具有導電層時之膜厚可不同，但為了防止膜基材翹曲，期望為相同厚度。

又，作為本發明之導電層，亦可具備層合折射率不同之層而抑制反射之低反射層或抑制金屬導電層之腐蝕之防腐蝕層。

<<電子裝置>>

本發明之氣體阻隔性膜可較佳地適用於會因空氣中之化學成分(氧、水、氮氧化物、硫氧化物、臭氧等)而使性能劣化之裝置。亦即，本發明之氣體阻隔性膜可適用於包含電子裝置本體之電子裝置。

具備本發明之氣體阻隔性膜之電子裝置所用之電子裝置本體之例可舉例為例如有機EL元件、液晶顯示元件(LCD)、觸控面板、電子紙等。基於更有效地獲得本發明效果之觀點，該電子裝置本體更佳為有機EL顯示元件。

[有機EL元件]

本發明之氣體阻隔性膜可適用於有機EL元件，關於本發明中可適用之有機EL元件之概要，可舉例為例如日本特開2013-157634號公報、日本特開2013-168552號公報、日本特開2013-177361號公報、日本特開2013-187211號公報、日本特開2013-191644號公報、日本特開2013-191804號公報、日本特開2013-225678號公報、日本特開2013-235994號公報、日本特開2013-243234號公報、日本特開2013-243236號公報、日本特開2013-242366號公報、日本特開2013-243371號公報、日本特開2013-245179號公報、日本特開2014-003249號公報、日本特開2014-003299號公報、日本特開2014-013910號公報、日本特開2014-017493號公報、日本特開2014-017494號公報等中記載之構成。

圖3係顯示本發明之電子裝置之實施形態的有機EL元件之構成之展開圖。如圖3所示，膜感應器31係介隔例如接著層(未圖示)接著於顯示裝置35之顯示面35a上。又圖3中，符號32a及32b分別表示膜感應器31之支撐膜32之對向之一對面。其中面32b係朝向顯示裝置35側之面，面32a係朝向觀察者側之面。

[實施例1]

以下列舉實施例具體說明本發明，但本發明不限定於該等。又，實施例中雖使用「份」或「%」之表示，但只要未特別指明，則表示「質量份」或「質量%」。

[基材之準備]

於兩面經易接著處理之厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯(TORAY股份有限公司製，LUMIRROR(註冊商標)(U403))之形成氣體阻隔層之面為相反側之面上，形成具有抗連黏機能之透明硬塗層。具體而言，以使乾燥膜厚成為0.5μm之方式塗佈UV硬化型樹脂(AICA工業股份有限公司製，品號：Z731L)後，於80℃乾燥，隨後，於空氣下，使用高壓水銀燈以照射能量0.5J/cm²之條件進行硬化。

其次，於形成氣體阻隔層之側的面上形成厚度2μm之透明硬塗層。具體而言，以使乾燥膜厚成為2μm之方式塗佈JSR股份有限公司製之UV硬化型樹脂OPSTAR(註冊商標)Z7527後，於80℃乾燥，隨後，於空氣下，使用高壓水銀燈以照射能量0.5J/cm²之條件進行硬化。如此製作基材(以下關於所有製作例，均使用相同基材)。

[氣體阻隔層之製膜條件]

對上述基材，以表1中記載之製膜條件，形成含過渡金屬M2之區域、含非過渡金屬M1之區域，獲得試料No.1~13之氣體阻隔性膜。各條件之具體順序如下述。又，製膜順序係於上述基材上，以表1記載之方法製膜含非過渡金屬M1之區域(B區域)，隨後，製膜含過渡金屬M2之區域(A區域)之順序。

藉由XPS分析，求出組成分佈，混合區域之有無等記載於表中。

<濺鍍法>

作為濺鍍法，進行以下S-1至S-7之方法。S-1~S-7中，使用磁控濺鍍裝置。又，S-1~S-7中，製程氣體使用Ar及O₂。

(S-1)

使用市售之多晶Si靶材製膜氧化矽，以RF方式，厚度成為110nm之方式設定製膜時間進行製膜。又，調整氧分壓，以使XPS分析之組成成為SiO₂。

(S-2)

以使成為厚度10nm之方式設定製膜時間進行製膜以外，與S-1相同。

(S-3)

使用市售之氧缺損型五氧化二鈮靶材製膜氧化鈮，以DC方式、氧分壓12%，成為厚度10nm之方式設定製膜時間進行製膜。

(S-4)

以成為膜厚5nm之方式設定製膜時間進行製膜以外，與S-3相同。

(S-5)

以成為膜厚2nm之方式設定製膜時間進行製膜以外，與S-3相同。

(S-6)

以成為膜厚0.5nm之方式設定製膜時間進行製膜以外，與S-3相同。

(S-7)

使用市售之金屬鉭靶材製膜氧化鉭，以DC方式、氧分壓20%，成為厚度5nm之方式設定製膜時間進行製膜。

<塗佈法>

作為塗佈法，進行以下之C-1至C-3之方法。

(C-1)

使含20質量%全氫聚矽氮烷之二丁基醚溶液(AZ電子材料股份有限公司製，NAX120-20)與含胺觸媒(N,N,N’,N’-四甲基-1,6-二胺基己烷(TMDAH))之全氫聚矽氮烷20質量%之二丁基醚溶液(AZ電子材料股份有限公司製，NN120-20)以4：1(質量比)之比例混合，進而為了調整乾燥膜厚而以二丁基醚稀釋，調製固體成分4質量%之塗佈液。

於上述基材上藉由旋轉塗佈法以乾燥後之厚度成為110nm之方式塗佈塗佈液，於80℃乾燥2分鐘獲得塗膜。

(C-2)

對於C-1所得之乾燥塗膜，使用具有波長172nm之Xe準分子燈之真空紫外線照射裝置，以照射能量為6.0J/cm²之條件進行真空紫外線照射處理。此時，照射氛圍以氮氣置換，將氧濃度設為0.1體積%。又，設置試料之台階溫度設為80℃。

(C-3)

使含20質量%全氫聚矽氮烷之二丁基醚溶液(AZ電子材料股份有限公司製，NN120-20)與含胺觸媒(N,N,N’,N’-四甲基-1,6-二胺基己烷(TMDAH))之全氫聚矽氮烷20質量%之二丁基醚溶液(AZ電子材料股份有限公司製， NAX120-20)以4：1(質量比)之比例混合，進而以二丁基醚稀釋至固體濃度為4質量%，調製溶液A。塗佈液之調製係於手套箱內進行。其次，以二丁基醚稀釋乙基乙醯基乙酸鋁/二異丙酸鹽至固體成分濃度成為5質量%，製作鋁化合物液。將S1與鋁化合物液以使Al/Si原子數比成為0.01之方式混合，邊攪拌邊升溫至80℃，於80℃保持2小時後，緩慢冷卻至室溫(25℃)。如此，調製固體成分4質量%之塗佈液。

其次，對於上述塗膜，使用具有波長172nm之Xe準分子燈之真空紫外線照射裝置，以照射能量為0.7J/cm²之條件進行真空紫外線照射處理。此時，照射氛圍以氮氣置換，將氧濃度設為0.1體積%。又，設置試料之台階溫度設為80℃。

[導電性圖型1之形成方法] (銀奈米線之水分散物之調整)

依據日本特開2013-198990號公報之實施例的銀奈米線分散液(1)之調製方法，調整銀奈米線之水分散物。

(透明導電膜之製作)

依據日本特開2013-198990號公報之實施例的圖型透明導電膜1之形成方法，於氣體阻隔性膜之氣體阻隔層上形成透明導電膜。

(透明導電膜之圖型化)

依據日本特開2013-198990號公報之實施例的圖型透明導電膜1之形成方法，進行透明導電膜之圖型化。製作導電性面積為12cm×12cm大小之圖型化者。未進行取出電極之形成。

[導電性圖型2之形成方法]

依據日本特開2015-12046之實施例，使用細線形成用墨水/墨水1，於氣體阻隔性膜之氣體阻隔層上，以200μm間距形成條狀之複數條線。形成面積設為12cm×12cm大小。其次，藉由電解鍍敷，於上述形成之線上，形成銅的導電性圖型。

<水蒸氣透過率之評價>

各氣體阻隔性膜之水蒸氣透過率係使用MOCON公司製之水蒸氣透過率測定裝置AQUATRAN，以38℃、100%RH之條件測定。測定係分別對未形成導電圖型之試料、形成導電性圖型1之試料、形成導電性圖型2之試料進行。結果示於表1。

由表1之結果可知本發明之觸控面板感應器膜之水蒸氣透過率小，且因形成導電電性圖型所致之水蒸氣透過率之增加亦少。

[產業上之可利用性]

本發明可利用作為氣體阻隔性優異之觸控面板感應器，尤其適用於可撓性有機EL顯示元件等之電子顯示器時，可利用作為減低厚度或重量且氣體阻隔性優異之觸控面板感應器膜。

Claims

一種觸控面板感應器膜，其係於基材上具有氣體阻隔層及經圖型化之導電層的觸控面板感應器膜，其特徵為前述氣體阻隔層至少於厚度方向，具有於厚度方向連續5nm以上之混合區域，該混合區域係含有非過渡金屬M1及過渡金屬M2之區域，且前述過渡金屬M2相對於非過渡金屬M1之原子數比之值(M2/M1)在0.02~49之範圍內，其中前述非過渡金屬M1為矽(Si)，且前述過渡金屬M2為長週期表型週期表之第5族元素。
如請求項1之觸控面板感應器膜，其中前述氣體阻隔層於含有前述過渡金屬M2作為主成分之區域與含有前述非過渡金屬M1作為主成分之區域之間，具有前述混合區域，且其中前述非過渡金屬M1為矽(Si)，且前述過渡金屬M2為長週期表型週期表之第5族元素。
如請求項1或2之觸控面板感應器膜，其中前述過渡金屬M2為鈮(Nb)或鉭(Ta)。
如請求項1或2之觸控面板感應器膜，其中前述混合區域之組成中進而含有氧。
如請求項4之觸控面板感應器膜，其中以下述化學組成式(1)表示前述混合區域之組成時，前述混合區域之至少一部分滿足下述關係式(2)，化學組成式(1)：(M1)(M2)_xO_yN_z 關係式(2)：(2y+3z)/(a+bx)<1.0(惟式中，表示M1：非過渡金屬，M2：過渡金屬，且其中前述非過渡金屬M1為矽(Si)，且前述過渡金屬M2為長週期表型週期表之第5族元素，O：氧，N：氮，x、y、z：化學計量係數，0.02≦x≦49，0<y，0≦z，a：M1之最大價數，b：M2之最大價數)。